人教版高中物理必修第一册第4章运动和力的关系专题提升8连接体问题动力学图像瞬时加速度问题课件

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第四章专题提升八　连接体问题　动力学图像　瞬时加速度问题 重难探究·能力素养全提升探究点一　连接体问题1.连接体及其特点多个相互关联的物体连接(叠放,并排或由轻绳、细杆连接)在一起的物体组称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。2.常见连接体模型 3.解决连接体问题的两种方法 【例1】 (多选)一辆由9节车厢编组的列车,从车头开始的第2、4、6和8共四节为动力车厢,其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时,若每节动力车厢的牵引力大小为F,每节车厢的质量为m,每节车厢所受的阻力为该节车厢受到的重力的k倍。重力加速度大小为g。则启动时(　　)A.整列车的加速度大小为B.车厢对乘客的作用力与乘客所受的重力大小相等C.第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为 FD.第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为 FAC 解析 对整列车,由牛顿第二定律可求加速度为 ,故A正确;乘客与列车有相同的水平加速度,则车厢对乘客的支持力大小等于乘客的重力大小,水平方向还对乘客有摩擦力,则其合力与乘客的重力大小不相等,故B错误;设第4节车厢对第5节车厢的作用力为FT,对5~9节车厢,有FT+2F-5kmg =5ma,解得FT= F,故C正确,D错误。方法技巧　连接体问题的求解技巧(1)解决系统各部分具有相同的加速度的情况时,优先采用整体法。(2)若连接体内各物体具有相同的加速度且需要求解物体间的相互作用力,就可以先用整体法求解出加速度,再利用隔离法分析其中某一个物体的受力,应用牛顿第二定律求解力,即先整体求解加速度,后隔离求解内力。(3)若已知某物体的受力情况,可先隔离该物体,分析求出它的加速度,再以整体为研究对象,分析求解整体所受的合力。对点演练1.(多选) 如图所示,在光滑水平面上,质量分别为2 kg和1 kg的物块A和物块B与轻质弹簧相连,用大小为F=15 N的恒力作用在物块A上,使物块A和物块B相对静止一起向左匀加速运动,下列说法正确的是(　　)A.弹簧的弹力大小等于10 NB.物块A的加速度大小为7.5 m/s2C.突然撤去F瞬间,物块B的加速度大小为5 m/s2D.撤去F后的短暂时间内,物块A的速度将减小,物块B的速度将增大CD解析 将A、B两物块看成整体,根据牛顿第二定律可知F=(mA+mB)a,解得a=5 m/s2,隔离B,对B受力分析,由牛顿第二定律得F弹=mBa,解得F弹=5 N,故A、B错误;撤去外力F的瞬间,弹簧弹力来不及发生变化,B的加速度瞬间不变,仍然为a=5 m/s2,故C正确;撤去F后的短暂时间内,A物块在弹簧弹力作用下,速度将减小,B在弹簧弹力作用下,速度将继续增大,故D正确。角度2加速度不同的连接体问题【例题2】 (多选)(2024江西南昌高一期末)质量为m的物块,沿倾角为θ、质量为m0的斜面匀减速上滑,如图所示,物体上滑过程中,斜面始终静止在地面上,下列叙述正确的是(　　)A.地面受到斜面的压力小于(m+m0)gB.地面受到斜面的压力大于(m+m0)gC.地面受到斜面的摩擦力方向平行地面向右D.地面受到斜面的摩擦力方向平行地面向左AC解析 物块受力分析如图甲所示,由牛顿第二定律得,水平方向FNx+Ffx=max ,竖直方向mg +Ffy-FNy =may,斜面受力分析如图乙所示,由力平衡条件得,水平方向Ff1=FNx'+Ffx' ,竖直方向FN1+Ffy'=m0g+FNy',根据牛顿第三定律,有FNx'=FNx, Ffx'=Ffx,FNy'=FNy,Ffy'=Ffy,解得FN1=m0g+FNy'-Ffy'=m0g+mg-may